Технологія виробництва багатошамотних вогнетривів напівсухим пресуванням продуктивністю 45 тис. т за рік

Abstract

Бакалаврська кваліфікаційна робота присвячена розробленню технології виробництва багатошамотних вогнетривів методом напівсухого пресування проєктною продуктивністю 45 тис. т за рік. Робота має комплексний характер і охоплює технологічні, економічні та організаційні аспекти, необхідні для створення ефективного та стабільного виробничого процесу. Бакалаврська кваліфікаційна робота складається зі вступу, семи розділів, загальних висновків та специфікації. Список використаних літературних джерел включає 18 найменувань. Основна частина роботи викладена на 59 сторінках. Текст роботи супроводжується 1 рисунком і 25 таблицями. В умовах зростання вимог до якості вогнетривкої продукції та необхідності енергозбереження актуальним є впровадження технологій, які поєднують високу продуктивність із зниженими енерговитратами. Метод напівсухого пресування, обраний у цьому проєкті, дозволяє зменшити витрати на сушіння, покращити формувальні властивості маси та забезпечити високу точність геометричних параметрів готових виробів. Такий підхід є доцільним як з технічної, так і з економічної точки зору. У роботі запропоновано оптимальний склад шихти з використанням сировини вітчизняного походження: каоліну Данилівського родовища та глини Пологівського родовища. Проаналізовано хімічний склад сировинних компонентів та здійснено розрахунок складу маси на прожарену речовину, що дозволяє досягти вмісту Al?O? не менше ніж 28 %, відповідно до вимог до багатошамотної продукції. Такий склад забезпечує високу термостійкість і механічну міцність вогнетривів, необхідних для експлуатації в умовах високих температур та агресивних середовищ. Розроблена технологічна схема включає всі основні етапи: підготовку сировини, сушіння, подрібнення, магнітну сепарацію, дозування, змішування, формування маси, пресування, сушіння сирівцю, випалювання готових виробів та контроль якості на кожному етапі. Для забезпечення стабільної якості запропоновано карту контролю технологічного процесу, що регламентує параметри, методи та періодичність контролю. Також виконано техніко-економічне обґрунтування проєкту, яке підтверджує його рентабельність та конкурентоспроможність у межах сучасного виробництва вогнетривких матеріалів. Особливу увагу приділено питанням охорони праці: проведено аналіз потенційно небезпечних факторів на кожному етапі виробничого циклу, розроблено заходи з мінімізації ризиків, зокрема у зонах підвищеного теплового навантаження, пиловиділення та шуму. Результати кваліфікаційної роботи свідчать про те, що запропонована технологія є перспективною для впровадження у промислових умовах. Вона забезпечує оптимальне поєднання якості продукції, технологічної гнучкості та економічної ефективності, що відповідає сучасним вимогам до вогнетривких матеріалів для металургійної, хімічної, цементної та інших галузей промисловості. У графічній частині наведено технологічна схему отримання багатошамотних вогнетривів методом напівсухого пресування та креслення плану складу сировинних матеріалів.

The bachelor’s qualification thesis is devoted to the development of a production technology for high-grog refractory products using the semi-dry pressing method, with a projected annual output of 45,000 tonnes. The thesis has a comprehensive character, encompassing technological, economic, and organisational aspects necessary for establishing an efficient and stable production process. The structure of the thesis includes an introduction, seven chapters, general conclusions, and a specification. The list of references comprises 18 sources. The main body of the work spans 59 pages and is accompanied by 1 figure and 25 tables. Given the growing demands for refractory product quality and the increasing necessity for energy efficiency, the implementation of technologies that comb ine high productivity with reduced energy consumption is particularly relevant. The semi-dry pressing method selected for this project enables a reduction in drying costs, improves the moulding properties of the mass, and ensures high precision in the geometric parameters of the final products. This approach is justified from both a technical and economic perspective. The thesis proposes an optimised batch composition using domestically sourced raw materials: kaolin from the Danylivske deposit and clay from the Polohy deposit. The chemical composition of the raw components has been analysed, and the formulation of the batch based on calcined material has been calculated to ensure an Al?O? content of no less than 28%, in accordance with the requirements for high-grog refractory products. This composition provides the necessary thermal stability and mechanical strength for use under high-temperature and aggressive operating conditions. 6 The developed technological process flow includes all key stages: raw material preparation, drying, grinding, magnetic separation, dosing, mixing, mass preparation, pressing, green body drying, firing of finished products, and quality control at each stage. To ensure consistent product quality, a process control chart has been proposed, regulating parameters, control methods, and inspection frequency. In addition, a techno-economic feasibility study has been conducted, confirming the profitability and competitiveness of the proposed solution within the modern refractory materials industry. Special attention is given to occupational health and safety issues. A detailed analysis of potentially hazardous factors at each stage of the production cycle has been carried out, and risk mitigation measures have been developed, particularly for areas with elevated thermal loads, dust emissions, and noise levels. The findings of this qualification thesis indicate that the proposed technology is promising for industrial implementation. It provides an optimal balance of product quality, technological flexibility, and economic efficiency, meeting the current demands for refractory materials in metallurgical, chemical, cement, and other industrial sectors. The graphical section includes a technological flowchart for the production of high-grog refractory products by the semi-dry pressing method, as well as a layout drawing of the raw material storage facility.